À medida que a tecnologia de semicondutores avança mais profundamente em territórios inovadores, o desenvolvimento do processo de 2 nanômetros (N2) tornou-se o protagonista no cenário da fundição global. Na liderança desta corrida está a TSMC, cujos aprimoramentos no processo N2 são atentamente acompanhados por muitos na indústria. Relatórios confiáveis da cadeia de suprimentos indicam que a TSMC concluiu sua produção piloto do processo de 2 nanômetros até o final do primeiro trimestre de 2025, superando expectativas de rendimento e estabelecendo uma base robusta para a produção em massa ao final desse ano. Enquanto isso, a Samsung também avança com seu próprio processo de 2 nanômetros, ainda que permaneça alguns passos atrás da TSMC.

O processo de 2 nanômetros da TSMC utiliza a tecnologia de transistores nanosheet Gate-All-Around (GAA), aprimorando o desempenho e a eficiência energética por envolver a estrutura do transistor em todos os seus quatro lados, em contraste com as tradicionais arquiteturas FinFET. A TSMC afirma que, em comparação ao processo de 3 nanômetros (N3), o processo de 2 nanômetros atinge aproximadamente 15% de melhora no desempenho com o mesmo consumo de energia, um ganho de 15% na densidade de transistores e uma redução de 25% a 30% no uso de energia. Além do mais, houve avanços na densidade de SRAM, alcançando 38Mb/mm² ante 33,55Mb/mm² dos 3nm, provando-se valoroso para computação de alto desempenho (HPC) e SoCs de smartphones. O rendimento de produção de teste da TSMC em sua fábrica de Hsinchu Baoshan (Fab 20) no início de 2025 foi notavelmente impressionante, ultrapassando 90%, um número consideravelmente acima do limite de 70% a 80% necessário para produção em larga escala. Esta conquista, embora focada principalmente em produtos de memória, destaca a expertise significativa da TSMC na otimização de processos. Para sustentar a produção em massa, a TSMC está intensificando seus investimentos em equipamentos, tendo encomendado 30 máquinas de litografia EUV da ASML em 2024 e planejado adquirir 35 adicionais em 2025, incluindo máquinas de litografia EUV de alta abertura numérica (High-NA). Este equipamento capacitará a TSMC a expandir a produção de chips de 2nm no segundo semestre de 2025, com uma estimativa inicial de 50.000 wafers mensalmente até o final do ano, aumentando para entre 120.000 e 130.000 wafers até 2026.

O processo de 2 nanômetros atrai a atenção de muitos gigantes do setor. Espera-se que a Apple seja uma das precursoras a integrar este processo, utilizando-o no desenvolvimento do chip M5 e do chip A19 Pro, destinados a futuros Macs, iPads e à série iPhone 17. Nesse ínterim, empresas como NVIDIA, AMD e Qualcomm estão engajadas em intensas negociações para assegurar capacidade que atenda às demandas nos mercados de inteligência artificial e computação de alto desempenho. A TSMC está expandindo suas capacidades de produção para responder a essa demanda, com sua fábrica de Kaohsiung (Fab 22) inicialmente planejando duas instalações de 2 nanômetros e agora considerando a construção de uma terceira instalação para absorver a demanda crescente do mercado.

Enquanto isso, o progresso da Samsung no processo de 2 nanômetros ainda enfrenta desafios. A empresa, que também adota a tecnologia GAA, prevê a produção em massa de seu primeiro chip de 2 nanômetros, o Exynos 2600, em novembro de 2025, destinado a integrar-se com a série Galaxy S26 em 2026. Relatórios da Coreia sinalizam que o rendimento da produção piloto de 2 nanômetros da Samsung melhorou de 20% - 30% no começo do ano para 40% - 50%, mas ainda apresenta um descompasso considerável em comparação com a TSMC. A Samsung está focada em otimizar suas linhas de produção e ajustar suas estratégias para atrair mais clientes. Contudo, neste mercado competitivo, a TSMC se destaca dominando o mercado global de fundição com uma participação de 67,1% no quarto trimestre de 2024, significativamente acima dos 8,1% da Samsung.

A Intel também está de olho no potencial do processo de 2 nanômetros, com seu desenvolvimento de 18A (equivalente a 2 nanômetros) agendado para produção em massa em 2025. Seu principal produto, Clearwater Forest, completou seu design, adotando transistores RibbonFET e tecnologia PowerVia.BSPDN (Backside Power Delivery Network). Apesar da modesta participação de mercado da Intel em fundição (cerca de 1%), seu caminho tecnológico demonstra uma forte competitividade. Além disso, a jovem fundição japonesa Rapidus planeja iniciar a produção de teste de 2 nanômetros em abril de 2025, visando a produção em massa até 2027, embora dependa da tecnologia da IBM, desafiando brevemente seu impacto no mercado.

Embora a produção em massa do processo de 2 nanômetros represente um avanço tecnológico significativo, ela também acarreta custos elevados. O preço cobrado pela TSMC por wafers de 2 nanômetros gira em torno de US$ 30.000 por wafer, aproximadamente 10% acima do custo do processo de 3 nanômetros, justificado pelo investimento em equipamentos sofisticados e pela complexidade aumentada do processo. Olhando para frente, a TSMC também projeta introduzir um processo de 1,4 nanômetros (A14), com produção em massa prevista para 2028, com um potencial preço estimado de US$ 45.000 por wafer.

Em termos de tendências da indústria, a implantação do processo de 2nm fortalecerá ainda mais a predominância da TSMC no mercado. O aumento da demanda por IA generativa e computação de alto desempenho colocou os processos avançados no centro da concorrência em fundição. A TSMC persiste em manter sua liderança na era dos 2nm com rendimentos consistentes, uma ampla base de clientes e um planejamento de capacidade sólido. Enquanto Samsung e Intel seguem desenvolvendo suas tecnologias, superar a liderança da TSMC permanece um desafio a curto prazo. À medida que a tecnologia de processo se aproxima de suas limitações físicas, as fundições devem equilibrar gestão de custos, inovação tecnológica e colaboração com clientes para sustentar vantagens competitivas.

Os avanços da TSMC no processo de 2nm estabeleceram um novo padrão de excelência na indústria. Suas taxas de rendimento elevadas, desempenho excepcional e planos bem delineados de produção em massa não somente atendem as necessidades de inteligência artificial e computação de alto desempenho, mas também alimentam a evolução de eletrônicos de consumo, incluindo smartphones.